|
|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 2021 номер 2
Array
(
[SESS_AUTH] => Array
(
[POLICY] => Array
(
[SESSION_TIMEOUT] => 24
[SESSION_IP_MASK] => 0.0.0.0
[MAX_STORE_NUM] => 10
[STORE_IP_MASK] => 0.0.0.0
[STORE_TIMEOUT] => 525600
[CHECKWORD_TIMEOUT] => 525600
[PASSWORD_LENGTH] => 6
[PASSWORD_UPPERCASE] => N
[PASSWORD_LOWERCASE] => N
[PASSWORD_DIGITS] => N
[PASSWORD_PUNCTUATION] => N
[LOGIN_ATTEMPTS] => 0
[PASSWORD_REQUIREMENTS] => Пароль должен быть не менее 6 символов длиной.
)
)
[SESS_IP] => 3.135.205.146
[SESS_TIME] => 1713286148
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => b7dc62f1aa294b6c9ef4d3cd0ab75329
[UNIQUE_KEY] => 0e95a781297ed68693941a31b16aa3b0
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2021 год, номер 2
|
Страницы: 3-4
Аннотация >>
13 апреля 2021 г. исполняется 90 лет Геннадию Викторовичу Саковичу - ученому с мировым именем, талантливому организатору науки, действительному члену Российской академии наук, члену научно-технического совета Военно-промышленной комиссии при Правительстве РФ, члену научно-координационного совета Научно-технической службы ФСБ РФ, Координационного совета по высокоэнергетическим веществам РАН, Межведомственного совета по проблемам спецхимии, советнику Президиума СО РАН.
|
|
С.Г. Миронов1,2, С.В. Кириловский1,2, Т.В. Поплавская1,2, И.С. Цырюльников1,2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия
mironov@itam.nsc.ru
2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, 630090, Россия
kirilov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковые течения, управление обтеканием, газопроницаемые пористые вставки, аэродинамическое сопротивление
Страницы: 5-16
Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального и численного исследования сверхзвукового обтекания под нулевым углом атаки цилиндрических моделей с передними вставками из ячеисто-пористого никеля. Эксперименты проведены в сверхзвуковой аэродинамической трубе при значениях числа M¥= 4,85; 7,00 и единичного числа Рейнольдса Re1 = 2.7 x 106; 1.5 x 106 m-1 соответственно. Также проведены численные расчеты обтекания с использованием кольцевой скелетной модели пористого материала. Исследована возможность управления аэродинамическим сопротивлением с помощью двух тепловых способов: путем внешнего нагрева пористой вставки и путем внутреннего нагрева вставки электрическим тлеющим разрядом. Проанализированы механизмы теплового воздействия и эффективность тепловых методов управления аэродинамическим сопротивлением.
DOI: 10.15372/PMTF20210201 |
|
А. Буюккарагоз1, И. Калкан2
1Университет Гази, Анкара, 06500, Турция
karagoz@gazi.edu.tr
2Университет г. Кырыккале, Кырыккале, 71450, Турция
ilkerkalkan@kku.edu.tr
Ключевые слова: полый кирпич, газобетон, бетонная панель, стальные волокна
Страницы: 17-25
Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального и численного исследования разрушения стен, армированных стальными волокнами. Экспериментально исследовано 18 образцов, изготовленных из полых кирпичей и газобетона и усиленных бетонными панелями с различным содержанием в них стальных волокон. Испытывались также шесть контрольных неармированных образцов. Получены кривые нагрузка - смещение, определены максимальные напряжения и смещения, исследован процесс образования трещин. Проведено сравнение экспериментальных данных и результатов численного моделирования.
DOI: 10.15372/PMTF20210202 |
|
Ю.В. Пивоваров
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия
pivov@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: несжимаемая жидкость, уравнения Навье-Стокса, условие проскальзывания, слабый пограничный слой, завихренность, функция тока
Страницы: 26-41
Аннотация >>
Рассматривается задача о плоскопараллельном стационарном движении маловязкой несжимаемой жидкости, наполовину заполняющей вращающуюся цилиндрическую полость. На границе жидкости с твердой стенкой ставится условие проскальзывания Навье, а на свободной границе - условие отсутствия касательных напряжений. Уравнение пограничного слоя, рассматриваемого на всей границе полукруга в качестве единого целого, путем замены переменной сводится к уравнению теплопроводности. Решение задачи строится в виде ряда, при этом угловые пограничные слои не рассматриваются. Проводятся расчеты и сравнение с решением, построенным ранее с помощью метода конечных разностей.
DOI: 10.15372/PMTF20210203 |
|
С.А. Кинеловский
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия
skineg41@gmail.com
Ключевые слова: полиморфизм, ударная волна, кварц, коэсит, стишовит, фазовый переход
Страницы: 42-52
Аннотация >>
Представлена модель, связывающая полиморфное превращение кристаллического вещества при ударно-волновой нагрузке с изменением его упругой энергии. Рассмотрены варианты полного и частичного превращения вещества на фронте ударной волны и определены условия их реализации. Модель апробирована при описании полиморфного перехода в непористом пиролитическом графите и переходов в системе диоксида кремния. Показано, что модель удовлетворительно описывает известные экспериментальные результаты.
DOI: 10.15372/PMTF20210204 |
|
Э.М. Нуруллаев
Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, 614990, Россия
ergnur@mail.ru
Ключевые слова: полимерный композитный материал, диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь, температура нагрева, сверхвысокочастотное излучение, плотность поглощенной тепловой энергии
Страницы: 53-60
Аннотация >>
Приводятся результаты экспериментального определения электрофизических характеристик, таких как диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь, пластифицированного "трехмерно сшитого" и наполненного твердыми дисперсными наполнителями полимерного композитного материала на основе низкомолекулярных каучуков. Описана методика измерения характеристик, проведен анализ полученных результатов. Рассчитана зависимость плотности тепловой энергии, поглощаемой исследуемым материалом, от времени воздействия сверхвысокочастотного излучения.
DOI: 10.15372/PMTF20210205 |
|
С. Сахрул, М. Мирманто, С. Сукмавати, Г. Путра, С. Асари
Матарамский университет, 83125 Матарам, Индонезия
h.syahrul@unram.ac.id
Ключевые слова: рис, скорость высушивания, коэффициент полезного действия, вертикальная сушильная установка
Страницы: 61-69
Аннотация >>
Выполнено экспериментальное исследование новой сушильной вертикальной установки. Изучено влияние массы риса на скорость его высушивания. Масса риса составляла 10, 20 и 30 кг, температура горячего воздуха - 60 \gr, скорость его движения - 5 м/с. Установлено, что с увеличением массы риса увеличиваются скорость высушивания и коэффициент полезного действия установки. Однако при этом увеличивается время высушивания, необходимое для достижения необходимой влажности риса, равной 14 %. Показано, что при массе риса, равной 30 кг, коэффициент полезного действия сушильной установки составляет 3,27 %.
DOI: 10.15372/PMTF20210206 |
|
С.Д. Алгазин1, И.А. Селиванов2
1Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, 119526 Москва, Россия
algazinsd@mail.ru
2Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, 119991 Москва, Россия
shertors@gmail.com
Ключевые слова: бигармоническое уравнение, свободные колебания пластины, метод Бубнова-Галеркина, вычислительный эксперимент
Страницы: 70-76
Аннотация >>
Рассматриваются собственные колебания прямоугольной пластины с двумя защемленными и двумя свободно опертыми краями. С использованием метода Бубнова - Галеркина вычислены первые собственные значения, причем в случае одной пробной функции первое собственное значение вычисляется с погрешностью менее 1 %. Проведено сравнение с известными результатами, приведены собственные формы.
DOI: 10.15372/PMTF20210207 |
|
А.С. Верещагин1,2,3
1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СO РАН, Новосибирск, 630090, Россия
vereshchag@itam.nsc.ru
2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, 630090, Россия
3Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, 630073, Россия
Ключевые слова: композитный сорбент, гелий, пары воды, микросферы, мембранно-сорбционный метод
Страницы: 77-87
Аннотация >>
В рамках механики многофазных сред получена математическая модель динамики смеси газов, включая гелий и пары воды, в слое покоящегося композитного сорбента, созданного на основе микросфер и пористой матрицы поглотителя влаги из оксида алюминия. Приведен вывод закона сохранения импульса с учетом силы сопротивления слою, описываемой соотношениями фильтрации Форхгеймера, и закона сохранения энергии в рамках однотемпературной нетеплопроводной модели.
DOI: 10.15372/PMTF20210208 |
|
Г.Ю. Евтушок1, А.В. Бойко1, С.Н. Яковенко1, Е.Э. Яковенко1, К.С. Чан2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия
evtgeorgii@mail.ru
2Национальный университет Чэн Гун, Тайнань, 70101, Тайвань
kehchingchang@gmail.com
Ключевые слова: течение при разрушении плотины, столб воды, фронт волны, свободная поверхность, объемная фракция, поверхностное натяжение, модели турбулентности, вычислительная гидроаэродинамика
Страницы: 88-101
Аннотация >>
Выполнено численное моделирование возникающего при разрушении плотины течения воды над горизонтальным сухим дном. Модифицированы и верифицированы вычислительные технологии, включающие методы определения положения поверхности раздела и континуальную модель силы поверхностного натяжения, реализованные в коде PIFI, а также программный пакет OpenFOAM с решателем interFoam и различными версиями двухпараметрической (κ-ε)-модели с корректировками, выполненными с учетом поведения течений в областях с малыми числами Рейнольдса. Проведен анализ полученных в расчетах интегральных характеристик потока, возникающего при разрушении плотины, и выполнено их сравнение с данными измерений. Показано, что учет поверхностного натяжения и использование адекватной модели турбулентности приводят к торможению движения воды и, следовательно, к уменьшению скорости фронта волны, вследствие чего результаты проведенных вычислений и лабораторных экспериментов лучше согласуются.
DOI: 10.15372/PMTF20210209 |
|
Ц. Ма1, Ч. Х. Чень2, Д. В. Сюэ3, С. Х. Сунь4, Ж. Лю1
1Нанкинский технический университет, Нанкин, 211816, Китай
jiema@njtech.edu.cn
2Нанкинский университет наук и технологий, Нанкин, 210094, Китай
chenzh@njust.edu.cn
3Чжэцзянский океанологический университет, Чжоушань, 316022, Китай
xuedw@zjou.edu.cn
4Шанхайский институт аэрокосмических технологий, Шанхай, 201109, Китай
huizi123717@163.com
Ключевые слова: аэродинамика, генератор микровихрей, управление отрывом потока, вращающийся снаряд
Страницы: 102-109
Аннотация >>
Исследуется возможность использования генераторов микровихрей для повышения устойчивости полета и точности попадания в цель снаряда M549 путем перераспределения вихрей на его поверхности. Генератор микровихрей располагался перед обечайкой снаряда, а структура течения вблизи снаряда моделировалась с использованием метода отсоединенных вихрей. В результате численного моделирования установлено, что с помощью генератора микровихрей можно предотвратить сход вихрей с поверхности снаряда и тем самым устранить вибрацию, вызываемую аэродинамическими силами.
DOI: 10.15372/PMTF20210210 |
|
И.Н. Солдатов1,2, Н.В. Клюева1,2
1ФИЦ Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, 603950, Россия
igorsldtv@yandex.ru
2Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, Нижний Новгород, 603022, Россия
natali.kl01@gmail.com
Ключевые слова: флотирующая вязкая жидкость, азимутальные инерционные (гироскопические) волны в центрифуге, дисперсионное уравнение
Страницы: 110-121
Аннотация >>
Исследованы азимутальные гироскопические волны во флотирующей жидкости, образующей центрифугированный слой на твердой стенке цилиндрической полости ротора. Найдено точное решение линеаризованной гидродинамической задачи с неклассическим граничным условием на свободной поверхности. Получено дисперсионное уравнение. Исследовано влияние инерционной поверхности жидкости на устойчивость квазитвердотельного вращения центрифугированного слоя.
DOI: 10.15372/PMTF20210211 |
|
Б. Ву
Чунцинский университет, Чунцин, 400044, Китай
bangzhiwu@cqu.edu.cn
Ключевые слова: двухдисковое сцепление сухого типа, стартовые условия, температура, численное моделирование
Страницы: 122-131
Аннотация >>
На основе динамических характеристик автомобиля при запуске двигателя, уравнений теории теплопроводности и с учетом зависимости теплопроводности от условий запуска исследовано распределение температуры в сцеплении при различных стартовых условиях. Изучено влияние скорости вращения двигателя при его запуске, скорости изменения давления прижимных дисков, а также величины уклона дороги на температуру в сцеплении. Проведено сравнение результатов с результатами численного моделирования, полученными ранее с использованием метода конечных элементов.
DOI: 10.15372/PMTF20210212 |
|
М. Саджид, М. Руман, Н. Али, М. Н. Садик
Международный исламский университет, Исламабад, 4400, Пакистан
muhammad.sajid@iiu.edu.pk
Ключевые слова: жидкость Эллиса, почечные канальцы, ползущее течение, осесимметричное течение
Страницы: 132-140
Аннотация >>
Исследовано течение жидкости Эллиса в почечных канальцах. Степень поглощения жидкости стенкой зависит от градиента давления и проницаемости стенки. Система уравнений задачи существенно упрощена с использованием предположения, что радиус трубки значительно меньше ее длины. Задача решена численно при различных значениях параметров задачи. Показано, что полученные результаты хорошо согласуются с известными данными.
DOI: 10.15372/PMTF20210213 |
|
П.В. Краузин, М.Т. Краузина
Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, 614990, Россия
krauzin@gmail.com
Ключевые слова: коллоидный раствор, шаровая полость, распределение концентрации
Страницы: 141-149
Аннотация >>
Численно решена задача о возникающей вследствие седиментации концентрационной конвекции в шаровой полости. Показано, что течение формируется вследствие неоднородности концентрации вблизи поверхности и имеет вид двух торов, конвекция приводит к ускорению разделения смеси.
DOI: 10.15372/PMTF20210214 |
|
А.В. Воеводин, А.А. Корняков, А.С. Петров, Д.А. Петров, Г.Г. Судаков
Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского, Жуковский, 140180, Россия
voevodinav@mail.ru
Ключевые слова: прямоугольное крыло, трансзвуковой бафтинг, отрывное обтекание, эжектор, спектральный анализ
Страницы: 150-159
Аннотация >>
Численно и экспериментально исследована задача об обтекании прямоугольного крыла в аэродинамической трубе в режиме трансзвукового бафтинга. Показано, что вместо течения, близкого к двумерному, реализуется трехмерное течение с грибовидной структурой предельных линий тока на поверхности крыла при наличии автоколебаний скачка уплотнения вдоль продольной координаты (бафтинг). Для управления бафтингом предложено использовать эжектор, с помощью которого осуществляются отсос пограничного слоя на верхней поверхности крыла и выдув струи в окрестности задней кромки. С помощью спектрального анализа результатов измерений пульсаций давления на верхней поверхности крыла показано, что предложенное устройство эффективно подавляет колебания пульсаций давления на частоте бафтинга.
DOI: 10.15372/PMTF20210215 |
|
Р.Ф. Шарафутдинов, Ф.Ф. Давлетшин
Башкирский государственный университет, 450076 Уфа, Россия
gframil@inbox.ru
Ключевые слова: термометрия, трещина гидроразрыва пласта, эффект Джоуля-Томсона, адиабатический эффект, скважина, пласт
Страницы: 160-173
Аннотация >>
Рассматриваются результаты расчета нестационарных полей давления и температуры в низкопроницаемом пласте с трещиной гидроразрыва с учетом термодинамических (Джоуля - Томсона и адиабатического) эффектов. Исследуется влияние параметров трещины (ширины и проницаемости) на характер изменения во времени температуры жидкости, поступающей в скважину. Показано, что за счет увеличения градиента давления в трещине по мере уменьшения ее ширины и проницаемости увеличивается влияние эффекта Джоуля - Томсона и как следствие с течением времени увеличивается температура поступающей жидкости; с увеличением ширины и проницаемости трещины начинает преобладать адиабатическое охлаждение, и вследствие этого температура поступающей жидкости уменьшается. Рассмотренные особенности температурного поля могут быть использованы при диагностике параметров трещины гидроразрыва.
DOI: 10.15372/PMTF20210216 |
|
М. Пан, Ч. В. Цзинь, Ю. Ц. Чзан
Чжэцзянский университет, Ханчжоу, 310058, Китай
ppmmzju@163.com
Ключевые слова: толстостенный цилиндрический сосуд, разрушающее давление, пластическая анизотропия, деформационное упрочнение
Страницы: 174-182
Аннотация >>
Исследуется разрушение под действием внутреннего и внешнего давления замкнутого толстостенного цилиндрического сосуда. Получены выражения для величины давления, при которой происходит разрушение (разрушающее давление), и эквивалентной деформации на внутренней и внешней поверхностях сосуда. Исследовано влияние пластической анизотропии, деформационного упрочнения и внешнего давления на величину разрушающего давления. Установлено, что в случае замкнутого толстостенного цилиндрического сосуда разрушающее давление зависит от пластической анизотропии и внешнего давления. Соответствующая эквивалентная деформация зависит от пластической анизотропии, а именно от показателя степени в законе деформационного упрочнения материала, а также от отношения внутреннего радиуса сосуда к его внешнему радиусу.
DOI: 10.15372/PMTF20210217 |
|
С.В. Погудалина, Н.Н. Федорова
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия
pogudalina@itam.nsc.ru
Ключевые слова: аэроупругость, сопряженные задачи, взаимодействие потоков со структурами, ветровые воздействия, численное моделирование, структура течения, вихревая дорожка Кармана, резонанс
Страницы: 183-192
Аннотация >>
Представлены результаты численного моделирования колебаний упругого стержня, высота которого существенно больше поперечного размера и который установлен перпендикулярно внешнему потоку и жестко закреплен на подложке. Моделирование выполнено в программном комплексе ANSYS с использованием технологии двунаправленного сопряжения. Вычислены собственные частоты и формы колебаний стержня. Проанализирована структура и описаны особенности течения воздуха в окрестности модели. Исследован процесс возбуждения колебаний упругого стержня под действием внешнего потока и определено его напряженно-деформированное состояние. Определены режимы колебаний в направлении набегающего потока и в поперечном направлении. Показано, что при близких значениях первой собственной частоты и частоты схода вихрей амплитуда колебаний стержня в поперечном направлении резко увеличивается до значения, приблизительно равного 0,06 высоты стержня, после чего устанавливается автоколебательный режим с постоянной амплитудой в поперечном направлении и переменной амплитудой в направлении набегающего потока.
DOI: 10.15372/PMTF20210218 |
|
А.А. Кожемяченко1,2, И.Б. Петров1,2, А.В. Фаворская1,2
1Московский физико-технический институт, 141701 Долгопрудный, Россия
anton-kozhemyachenko@yandex.ru
2Научно-исследовательский институт системных исследований РАН, 117218 Москва, Россия
petrov@mipt.ru
Ключевые слова: сеточно-характеристический метод, численное моделирование, система колесо - рельс, волновые явления, железнодорожный путь
Страницы: 193-200
Аннотация >>
С использованием сеточно-характеристического метода в случае структурированных сеток моделируется процесс повреждения железнодорожного пути при высокоскоростном движении тяжеловесных составов на его различных участках. Исследован процесс отрыва шпалы от балластного слоя. В результате компьютерного моделирования получены различные волновые картины и картины динамического распределения компонент тензора напряжений Коши (давления) при движении состава по железнодорожному пути. Описан процесс образования трещин.
DOI: 10.15372/PMTF20210219 |
|
